浅析市政排水管网设计中的相关要点

冯小蓉

摘要:本文从设计的角度重点分析市政排水管网在设计过程中必须要注意的几大要素，以确保工程的质量，提高市政排水设计水准。

关键词：市政排水管网；设计要素；排水体制；管材；管位；标高控制

中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：

市政排水管网主要是负责收集城市的污水、雨水，转输、排放。而且在城市基础设施建设过程当中，市政排水管网的建设费用占据着相当大的比重，主要因为市政排水管网大多为重力流管道，越到下游，管径越大，埋深也逐渐加大；适当地段还需设置雨污水提升泵站。这就要求尽可能地降低管网的建设造价，同时又必须确保排水管网的正常运作，因而在选择排水管网方案时，务必统筹兼顾，使管网的经济效益与社会效益发挥极致。

1 排水体制选择

排水体制（分流制或合流制）的选择，应根据城镇的总体规划，结合当地的地形特点、水文条件、水体状况、气候特征、原有排水设施、污水处理程度和处理后出水利用等综合考虑后确定。同一城镇的不同地区可采用不同的排水体制。新建地区的排水系统应采用分流制。现有合流制排水系统，有条件的应按照城镇排水规划的要求，实施雨污分流改造；暂时不具备雨污分流条件的，应采取截流、调蓄和处理相结合的措施。

2 汇水范围的划分

以前读书时，汇水范围线按路网的对角线划分汇水面积，而在实际市政排水管道设计中，考虑因素更多，也更趋合理。汇水范围主要根据排水工程规划、规划地块的划分、河道分布、地形地貌、现状管道布置情况、区块建设时序等统筹考虑雨污水管的走向及近远期结合来绘制，总的原则就是雨水遵循分散出口，就近排河；污水遵循污水规划中的排水分区原则，就近接至污水主干管。汇水面积图中应该标注清楚每个排水系统的面积大小，汇水范围边线与设计道路之间的距离长短，以便复核汇水范围大小与管道管径、标高、坡度是否对应合理。

3 排水管管材

排水工程收集系统中管道工程投资较大，而管道工程中管材的造价占有30-70%的比重，故管材的选用对造价影响较大。目前可供选择的管材主要有钢管、钢筋砼管、UPVC加筋管、RPM玻璃钢夹砂管、HDPE高密度聚乙烯管、HDPE聚乙烯塑钢缠绕管、预应力钢筋砼管、预应力钢筒混凝土管等八种。他们各有各的优缺点：①钢管常选用钢板制作，是一种常用的安全管材。其优点是承受内压高，材质较轻，施工方便，其壁厚可根据内压及风度要求决定，管段接口一般为刚性焊接，接口牢固。钢管最大缺点是耐锈蚀性差，对于内壁无完善防腐措施的管道，其输水能力可降低1/3以上。②钢筋砼管是应用最为广泛的一种管材，使用历史最长。它具有抗外压能力强、施工技术成熟及价格便宜等优点。缺点是耐腐蚀性能一般，韧性和抗渗性能较差；管材较重，施工强度大；表面粗糙，摩擦阻力较大；使用寿命一般在20-30年左右。③UPVC加筋管具有耐腐蚀性好；摩擦系数低，输送能力强；重量轻，施工安装方便；工程综合造价低（≤D400）等优点。缺点是抗外压能力较弱，易变形，对管道沟槽的回填质量要求较高，且口径受生产工艺限制，一般不大于D600，使用寿命一般在30-50年左右。④HDPE高密度聚乙烯管具有优良的耐腐蚀性；内壁平滑，摩擦系数极低，耐磨性优越；柔韧性好，重量轻，运输和安装便捷，工程综合造价适中。缺点是抗冲击强度低、对沟槽回填要求较高，且不抗内压，使用寿命一般在50年左右。⑤PM玻璃钢夹砂管，具有耐腐蚀性好；摩擦阻力小，输送能力高；耐热性、抗冻性好；耐磨性好，维护费用低；自重轻，强度高，抗冲击性较高，有较强的抗内压能力，运输安装方便等优点，广泛应用于压力管网中。缺点是性脆、造价相对较高，且对沟槽回填要求较高，使用寿命一般在50年左右。⑥HDPE聚乙烯塑钢缠绕排水管是由钢塑复合的异型带材经螺旋缠绕焊接制成。有增强的钢带使得管材具有足够安全可靠的环刚度；管道内壁光滑，摩擦系数小使管道水力特性好；不锈钢箍连接使管道接口密封性强；钢带复合在高密度聚乙烯中，耐腐蚀性能好，使用寿命高；重量轻，安装方便；抗非正常突发荷载能力强。缺点是造价较高，使用寿命一般在50年左右。⑦预应力钢筋砼管是应用广泛的一种管材，作为压力管和大口径管使用历史长，主要用于管道要求高、地基差的地段。它具有抗内压、外压能力强、施工方便、技术成熟等优点，缺点是耐腐蚀性能一般，韧性和抗渗性能较差；管材较重，施工强度适中；表面粗糙，摩擦阻力较大。⑧预应力钢筒混凝土管（PCCP）是由两种不同材料组成的复合体，其结构形式是由薄钢板焊成的筒体外包混凝土，缠绕预应力钢丝和用砂浆作保护层。其具有高抗渗性，能承受很大的内外荷载，接口密封性好。由于它本身能抵抗较大的外荷载，使其不需依赖土壤的侧向支撑，因而对回填土要求较柔性管低。主要用于有压水的输送，管径范围大，一般从D400～D4000，管线运行工作压力0.4～2.0MPa，粗糙系数较其他混凝土管小，缺点是价格较贵。

管道材料选取主要从综合效益方面考虑，包括地质条件、建设投资、输送介质的腐蚀性、安装维修费用、使用寿命、当地习惯用材、节能节材、施工条件及地方财力等诸多因素。通过分析比较后，从安全、经济、耐用、方便施工等方面综合考虑选择合理的管材。

4 管位布置

在市政给排水设计中，道路下管位的安排是否合理十分重要。原来在车行道下管道的位置一般根据车行道宽度，安排在车道分界线处，这样可减少被车压的概率，减少井盖的破损，增加行车舒适度。现在，管位的安排理念为：首先考虑在人行道上安排管位，然后是在机非分隔带、中央分隔带、慢车道安排管位，最后在道路断面受限制的情况下，才考虑将管位安排在车行道下，此时一般考虑也是将管位尽量靠近侧石处。这样安排管位，对道路来说，基本可做到道路上无井，对道路的行车舒适度，道路路面的美观程度都有很大的提升，管道检修时对交通的影响也可减小。但需注意的是，在中央分隔带、机非分隔带下的管道，需考虑避让路灯的基础。

5排水管道设计

雨污水管道均采用重力流，雨水管按满流设计，污水管按非满流设计。排水管道的设计应有一定的适应性，具有较长期时效性，为地区发展留有余地；依据道路平面、纵断以及绘制好的雨污水汇水范围图，经水力计算后确定管道管径、坡度及标高。但需控制好管道标高、检查井位置及间距、预留支管的位置。①标高控制：主要从管道系统最不利点开始计算道路下接管点处的管内底标高，主要受管道的长度、坡度、出户管的标高影响，一般情况下在计算所得的管内底标高数据上再留15-20cm的安全余量，以保证区块雨污水顺利接管。②检查井位置及间距：在管道交汇处、转弯处、管径及坡度改变处、跌水处、排入河道处及直线段每隔一定距离设置雨污水检查井，同时也要考虑到道路雨水接入的需要，雨水检查井的井间距一般为30～50米，污水检查井间距根据管径大小、疏通方法等具体情况确定，一般为30～120米；在转折、支管接入点的雨水检查井做成落底井，落底0.5米，便于日后的淤泥清理。其余检查井则做流槽，以利排水的通畅。③预留支管的位置：一般情况下，设计雨污水管间隔80～120米之间设置预留管，但有时为方便两侧地块雨污水的接入，保证每个规划地块的雨污水均有出路，这样预留支管的间距适当缩小，并在道路边线外2.0米处设置预留井，预留井前加一节管子，并将其封堵，方便日后地块雨污水的接入。井的尺寸由预留管的管径决定。

结束语

随着我国城市基础设施建设的发展，会有更多的排水管网需要建设，而且对市政排水管网的安全营运提出了更高的要求。希望我们参与排水管网设计的同仁们一期努力，以国家相关规范、规程为依据，积极学习先进理念，与规划部门、建设单位、施工单位、监理单位一起配合，让我们的市政排水管网安全、高效的运行，让我们的污水不在外溢、路面不在积水、天更蓝、水更清，为我国经济的发展提供可靠的保障。

参考文献

[1]室外排水设计规范（GB50014-2006 2011年版）．

[2]给水排水设计手册（中国建筑工业出版社）.